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武汉大学学报(工学版)2025年第12期:基于多尺度自适应特征提取与最优KELM的水电机组振摆预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:骆佳勇;李能昌;张欢;周静位;肖闯;林奕秀;

单位:白鹤滩水力发电厂;

摘要:针对水电机组振摆信号的高度非平稳、非线性特性导致其难以被准确预测的问题,提出基于多尺度自适应特征提取与最优核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的水电机组振摆预测方法。首先,采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)对机组振摆信号进行多尺度分解,得到若干个模态分量,以削弱机组振摆序列的非平稳特性;然后,引入自编码器(autoencoder,AE)对分解得到的各模态分量进行自适应特征提取,从而精准捕获不同分量蕴含的深层特征信息;最后,构建最优KELM模型对所有模态分量进行分别预测,并通过叠加各分量的预测结果得到最终的振摆预测值,同时提出改进中华穿山甲优化算法(improved Chinese pangolin optimization,ICPO)率定最优KELM的关键参数以进行全局寻优,提升模型预测性能。实际案例的对比分析验证了所提方法的有效性与实用性。

关键词:变分模态分解;;自编码器;;改进中华穿山甲优化算法;;核极限学习机;;特征提取

基金资助:三峡金沙江云川水电开发有限公司宁南白鹤滩电厂科研项目(编号:Z532302046)